【題目】為了測量某住宅大樓每層的平均高度(層高)及電梯運行情況,甲、乙兩位同學在一樓電梯內(nèi)用電子體重計及秒表進行了以下實驗:質(zhì)量為m=50kg的甲同學站在體重計上,乙同學記錄電梯從地面一樓到頂層全過程中,體重計示數(shù)隨時間變化的情況,并作出了如圖所示的圖象.已知t=0時,電梯靜止不動,從電梯內(nèi)樓層按鈕上獲知該大樓共19層.g取10m/s2 , 求:
(1)電梯啟動和制動的加速度大小;
(2)電梯上升的總高度及該大樓的層高.
【答案】
(1)解:對于啟動狀態(tài)有:F1﹣mg=mα1
代入數(shù)據(jù)得:α1=2m/s2
對于制動狀態(tài)有:mg﹣F3=mα3
代入數(shù)據(jù)得:α3=2m/s2
即電梯啟動時的加速度大小為2m/s2,制動時加速度大小也為2m/s2.
答:電梯啟動和制動的加速度大小都為2m/s2;
(2)解:電梯勻速運動的速度為:v=a1t1=2×1=2m/s
從圖中讀得,電梯運動的總時間t=28s,電梯勻速上升的時間t2=26s,加速運動時間為t1=1s,減速上升時間也為t3=1s.
所以總位移為:
層高為:
即該大樓的層高為3m.
答:電梯上升的總高度及該大樓的層高為3m
【解析】(1)從圖象可以看出,電梯從2s末開始加速,3s末開始勻速,29s末開始減速,30s末停止,根據(jù)圖象得到各個時間段的彈力,然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解;(2)求出加速度后,根據(jù)速度時間公式和平均速度公式列式求解各時間段位移,最后得到樓高.
【考點精析】掌握超重失重是解答本題的根本,需要知道不管物體處于失重狀態(tài)還是超重狀態(tài),物體本身的重力并沒有改變,只是物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┎坏扔谖矬w本身的重力;超重或失重現(xiàn)象與物體的速度無關(guān),只決定于加速度的方向.“加速上升”和“減速下降”都是超重;“加速下降”和“減速上升”都是失重.
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【題目】為了測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,某同學采用了伏安法,現(xiàn)備有下列器材:
A.被測干電池一節(jié)
B.電流表1:量程0~0.6 A,內(nèi)阻r=0.3Ω
C.電流表2:量程0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.1Ω
D.電壓表1:量程0~3 V,內(nèi)阻未知
E.電壓表2:量程0~15 V,內(nèi)阻未知
F.滑動變阻器1:0~10Ω,2 A
G.滑動變阻器2:0~100Ω,1 A
H.開關(guān)、導線若干
伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻的實驗中,由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響,測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差;在現(xiàn)有器材的條件下,要盡可能準確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻。
(1)在上述器材中請選擇適當?shù)钠鞑模娏鞅響?yīng)選____、電壓表應(yīng)選____、滑動變阻器應(yīng)選____(填寫選項前的字母);
(2)實驗電路圖應(yīng)選擇下圖中的______(填“甲”或“乙”);
(3)根據(jù)實驗中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的U-I圖象,則干電池的電動勢E=_______V,內(nèi)電阻r=__________Ω。
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【題目】下列說法中正確的是( )
A.測量汽車在彎道上轉(zhuǎn)彎的速率時,不能把汽車看作質(zhì)點
B.開賽32分鐘時,上海申花隊攻進1球,這里的32分鐘指的是時間間隔
C.世界著名短跑運動員博爾特,200m跑的成績?yōu)?9.30s,說明他奔跑的平均速率大約為10.4m/s
D.出租車是按照行駛的路程收費的.
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【題目】預警雷達探測到敵機在20000m上空水平勻速飛行,立即啟動質(zhì)量m=100kg的防空導彈,導彈的火箭發(fā)動機在制導系統(tǒng)控制下豎直向下噴氣,使導彈由靜止以a=10g(g=10m/s2)的加速度豎直向上勻加速上升至5000m高空,噴氣方向立即變?yōu)榕c豎直方向成θ角(cosθ=1/11)斜向下,導彈做曲線運動,直至擊中敵機。假設(shè)導彈飛行過程中火箭推力大小恒定,且不考慮導彈質(zhì)量變化及空氣阻力,導彈可視為質(zhì)點。試求:
(1)火箭噴氣產(chǎn)生的推力;
(2)導彈從發(fā)射到擊中敵機所用的時間;
(3)導彈擊中敵機時的動能。
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【題目】某同學欲估算飛機著陸的速度,他假設(shè)飛機停止運動在平直跑道上做盡速運動,飛機在跑道上滑行的距離為s,著陸到停下來所用的時間為t實際上,飛機的速度越大,所受的阻力越大,則飛機著陸的速度應(yīng)是
A. B. C. D. <v<
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【題目】如圖甲,兩水平金屬板間距為d,板間電場強度的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻,質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間,時間內(nèi)微粒勻速運動,T時刻微粒恰好經(jīng)金屬邊緣飛出。微粒運動過程中未與金屬板接觸。重力加速度的大小為g。關(guān)于微粒在時間內(nèi)運動的描述,正確的是
A. 末速度大小為 B. 末速度沿水平方向
C. 重力勢能減少了 D. 克服電場力做功為
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【題目】有一標有“6V,1.5W”的小燈泡,現(xiàn)用圖甲所示電路繪測其伏安特性曲線,提供的器材除導線和開關(guān)外,還有:
A.直流電源6V(內(nèi)阻不計)
B.直流電流表0~3A(內(nèi)阻0.1Ω以下)
C.直流電流表0~300mA(內(nèi)阻約為5Ω)
D.直流電壓表0~15V(內(nèi)阻約為15kΩ)
E.滑動變阻器10Ω,2A
F.滑動變阻器1kΩ,0.5A
(1)實驗中電流表應(yīng)選用 ,滑動變阻器應(yīng)選用 .(用序號表示)
(2)試按圖甲電路將圖乙所示器材連成電路.
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【題目】如圖甲所示,有一傾角為30°的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一質(zhì)量為M的木板.開始時質(zhì)量為m=1kg的滑塊在水平向左的力F作用下靜止在斜面上,今將水平力F變?yōu)樗较蛴,當滑塊滑到木板上時撤去力F,滑塊滑上木板的過程不考慮能量損失.此后滑塊和木板在水平上運動的v﹣t圖象如圖乙所示,g=10m/s2.求
(1)水平作用力F的大;
(2)滑塊開始下滑時的高度;
(3)木板的質(zhì)量.
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【題目】要測量電壓表V1的內(nèi)阻RV,其量程為2V,內(nèi)阻約2kΩ.實驗室提供的器材有:
電流表A,量程0.6A,內(nèi)阻約為0.1Ω;
電壓表V2,量程5V,內(nèi)阻約為5KΩ;
定值電阻R1,阻值為30Ω;
定值電阻R2,阻值為3KΩ;
滑動變阻器R3,最大阻值100Ω,額定電流1.5A;
電源E,電動勢6V,內(nèi)阻約0.5Ω;
開關(guān)S一個,導線若干.
(1)有人擬將待測電壓表V1和題中所給的電流表A串連接入電壓合適的測量電路中,測出V1的電壓和電流,再計算出RV.該方案實際上不可行,其最主要的原因是_______________.
(2)請從上述器材中選擇必要的器材,設(shè)計一個測量電壓表V1內(nèi)阻RV的實驗電路.要求測量盡量準確,實驗必須在同一電路中,且在不增減元件的條件下完成.試畫出符合要求的實驗電路圖(圖中電源與開關(guān)已連接好),并標出所選元件的相應(yīng)字母代號_______________.
(3)由上問寫出電壓表V1內(nèi)阻RV的表達方式,說明式中各測量量的物理意義________________.
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